java並發編程--Executor架構

標籤：seconds   integer   htm   利用   contain   消費者   cell   效率   abort   

轉：https://www.cnblogs.com/MOBIN/p/5436482.html

摘要：

       Eexecutor作為靈活且強大的非同步執行架構，其支援多種不同類型的任務執行策略，提供了一種標準的方法將任務的提交過程和執行過程解耦開發，基於生產者-消費者模式，其提交任務的線程相當於生產者，執行任務的線程相當於消費者，並用Runnable來表示任務，Executor的實現還提供了對生命週期的支援，以及統計資訊收集，應用程式管理機制和效能監控等機制。  1.Exexctor簡介 Executor的UML圖：（常用的幾個介面和子類）
Executor：一個介面，其定義了一個接收Runnable對象的方法executor，其方法簽名為executor(Runnable command),  ExecutorService：是一個比Executor使用更廣泛的子類介面，其提供了生命週期管理的方法，以及可跟蹤一個或多個非同步任務執行狀況返回Future的方法  AbstractExecutorService：ExecutorService執行方法的預設實現  ScheduledExecutorService：一個可定時調度任務的介面  ScheduledThreadPoolExecutor：ScheduledExecutorService的實現，一個可定時調度任務的線程池  ThreadPoolExecutor：線程池，可以通過調用Executors以下靜態Factory 方法來建立線程池並返回一個ExecutorService對象：  2.ThreadPoolExecutor建構函式的各個參數說明ThreadPoolExecutor方法簽名：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,                          int maximumPoolSize,                          long keepAliveTime,                          TimeUnit unit,                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,                          ThreadFactory threadFactory,                          RejectedExecutionHandler handler) //後兩個參數為選擇性參數

參數說明： corePoolSize：核心線程數，如果啟動並執行線程少於corePoolSize，則建立新線程來執行新任務，即使線程池中的其他線程是閒置  maximumPoolSize:最大線程數，可允許建立的線程數，corePoolSize和maximumPoolSize設定的邊界自動調整池大小： corePoolSize <啟動並執行線程數<  maximumPoolSize:僅當隊列滿時才建立新線程 corePoolSize=啟動並執行線程數=  maximumPoolSize：建立固定大小的線程池  keepAliveTime:如果線程數多於corePoolSize,則這些多餘的線程的空閑時間超過keepAliveTime時將被終止  unit:keepAliveTime參數的時間單位   workQueue:儲存任務的阻塞隊列，與線程池的大小有關：  當啟動並執行線程數少於corePoolSize時，在有新任務時直接建立新線程來執行任務而無需再進隊列  當啟動並執行線程數等於或多於corePoolSize，在有新任務添加時則選排入佇列，不直接建立線程  當隊列滿時，在有新任務時就建立新線程  threadFactory:使用ThreadFactory建立新線程，預設使用defaultThreadFactory建立線程  handle:定義處理被拒絕任務的策略，預設使用ThreadPoolExecutor.AbortPolicy,任務被拒絕時將拋出RejectExecutorException  3.Executors：提供了一系列靜態Factory 方法用於建立各種線程池   newFixedThreadPool:建立可重用且固定線程數的線程池，如果線程池中的所有線程都處於活動狀態，此時再提交任務就在隊列中等待，直到有可用線程；如果線程池中的某個線程由於異常而結束時，線程池就會再補充一條新線程。方法簽名：

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,                                  //使用一個基於FIFO排序的阻塞隊列，在所有corePoolSize線程都忙時新任務將在隊列中等待                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>());}

   newSingleThreadExecutor:建立一個單線程的Executor，如果該線程因為異常而結束就建立一條線程來繼續執行後續的任務方法簽名：

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {   return new FinalizableDelegatedExecutorService                     //corePoolSize和maximumPoolSize都等於，表示固定線程池大小為1                        (new ThreadPoolExecutor(1, 1,                                                0L, TimeUnit.MILLISECONDS,                                                new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));}

   newScheduledThreadPool:建立一個可順延強制或定期執行的線程池方法簽名：例1：（使用newScheduledThreadPool來類比心跳機制）

 1 public class HeartBeat { 2     public static void main(String[] args) { 3         ScheduledExecutorService executor = Executors.newScheduledThreadPool(5); 4         Runnable task = new Runnable() { 5             public void run() { 6                 System.out.println("HeartBeat........................."); 7             } 8         }; 9         executor.scheduleAtFixedRate(task,5,3, TimeUnit.SECONDS);   //5秒後第一次執行，之後每隔3秒執行一次10     }11 }

輸出：

HeartBeat....................... //5秒後第一次輸出HeartBeat....................... //每隔3秒輸出一個

   newCachedThreadPool:建立可快取的線程池，如果線程池中的線程在60秒未被使用就將被移除，在執行新的任務時，當線程池中有之前建立的可用線程就重      用可用線程，否則就建立一條線程方法簽名：

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,                                  60L, TimeUnit.SECONDS,                                  //使用同步隊列，將任務直接提交給線程                                  new SynchronousQueue<Runnable>());}

 例2：

1234567891011121314

public class ThreadPoolTest {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {     ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();//線程池裡面的線程數會動態變化，並可線上程線被移除前重用        for (int i = 1; i <= 3; i ++) {            final  int task = i;   //10個任務            //TimeUnit.SECONDS.sleep(1);            threadPool.execute(new Runnable() {    //接受一個Runnable執行個體                public void run() {                        System.out.println("線程名字： " + Thread.currentThread().getName() +  "  任務名為： "+task);                }            });        }    }}

輸出：（為每個任務建立一條線程，共建立了3條線程）

線程名字： pool-1-thread-1 任務名為： 1線程名字： pool-1-thread-2 任務名為： 2線程名字： pool-1-thread-3 任務名為： 3

去掉第6行的注釋其輸出如下：（始終重複利用一條線程，因為newCachedThreadPool能重用可用線程）

線程名字： pool-1-thread-1 任務名為： 1線程名字： pool-1-thread-1 任務名為： 2線程名字： pool-1-thread-1 任務名為： 3

通過使用Executor可以很輕易的實現各種調優  管理  監視  記錄日誌和錯誤報表等待。   4.Executor的生命週期ExecutorService提供了管理Eecutor生命週期的方法，ExecutorService的生命週期包括了：運行  關閉和終止三種狀態。 ExecutorService在初始化建立時處於運行狀態。shutdown方法等待提交的任務執行完成並不再接受新任務，在完成全部提交的任務後關閉shutdownNow方法將強制終止所有運行中的任務並不再允許提交新任務 可以將一個Runnable（如例2）或Callable（如例3）提交給ExecutorService的submit方法執行，最終返回一上Futire用來獲得任務的執行結果或取消任務例3：（任務執行完成後並返回執行結果）

1234567891011

public class CallableAndFuture {    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();        Future<String> future = executor.submit(new Callable<String>() {   //接受一上callable執行個體            public String call() throws Exception {                return "MOBIN";            }        });        System.out.println("任務的執行結果："+future.get());    }}

輸出：

任務的執行結果：MOBIN

  ExecutorCompletionService:實現了CompletionService，將執行完成的任務放到阻塞隊列中，通過take或poll方法來獲得執行結果例4：（啟動10條線程，誰先執行完成就返回誰）

12345678910111213141516

public class CompletionServiceTest {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException {        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);        //建立含10.條線程的線程池        CompletionService completionService = new ExecutorCompletionService(executor);        for (int i =1; i <=10; i ++) {            final  int result = i;            completionService.submit(new Callable() {                public Object call() throws Exception {                    Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));   //讓當前線程隨機休眠一段時間                    return result;                }            });        }        System.out.println(completionService.take().get());   //擷取執行結果    }}

輸出結果可能每次都不同（在1到10之間）

3

 通過Executor來設計應用程式可以簡化開發過程，提高開發效率，並有助於實現並發，在開發中如果需要建立線程可優先考慮使用Executor

java並發編程--Executor架構